一款已上市MMO手游地图同步方案总结

1. 客户端地图格子的相关知识

　　在2.5D的MMO游戏里，角色是经过3D的方式渲染，2D的地图是经过2D的方式显示，因此在客户端通常会有三个坐标系：

 

a) 3D坐标系：全部须要3D渲染的角色和光效，都以3D坐标系中定位。

b) 2D坐标系：用来定位和绘制固定的2D地图元素，好比草皮、马路等。

c) 3D坐标里的格子坐标系：用来实现打掩码、自动寻路和进行一些坐标配置(好比NPC和怪物初始的位置)。使用格子坐标，一是为了方便打掩码和进行自动寻路的计算（经典的A*寻路），二是为了更方便查找坐标的具体位置。

 

　　端游使用的格子大小通常为(64, 32)，手游的精确度要求低一些，能够用(100, 50)，即3D坐标系里长为100宽为50的矩形，便是格子坐标系里的一个坐标。示例图以下：

 

<ignore_js_op>

2. 服务器同步大格子：9宫格

　　MMO游戏里，玩家要能看到地图上全部角色的行为，这就须要将其它玩家的动做都经过网络数据同步过来。同步通常使用9宫格来肯定，哪些玩家的数据要同步过来，而后本身的行为要同步给哪些玩家。

 

　　服务器大格子的大小，以3*3的格子要总比客户端显示范围要大一点为原则。比客户端大一点，是为了预留资源加载的时间。

 

　　以下图所示，绿色表示手机客户端的显示区域，当角色A在格子6中时，他能够看到1,2,3,5,6,7,9,10,11这9个格子里的内容，那么当他的状态发生变化时，就须要同步给在这9个格子里的全部玩家；一样，当这9个格子里的有玩家或者怪物的状态改变时，也须要都同步给角色A。

 

<ignore_js_op>

 

　　当角色A移动到角色B所在的格子(7)，则他将再也不看到1,5,9这三个格子里的内容（玩家和怪物），同时他将新看到4,8,12这三个格子里的地图内容。因此这个过程当中，服务器要下发消息，删除角色A所在的客户端里的1,5,9这三个格子里的地图内容，同时下发消息新增4,8,12这三个格子里的地图内容（类型一）。

 

　　推荐大格子具体的大小，按客户端iPhone4S的960*640分辨来制定，取屏幕长宽的1/2大一些，能够定为640*360。

3. 角色的移动同步

　　地图上角色的同步能够分为位移的同步和行为（好比放技能）的同步。这里主要讨论位移的同步方式。

 

　　位移同步的目的是为了将本身的位置变化发给服务器，而后由服务器经过9宫格的方式转发给周围的其余玩家。

 

　　有的端游是以客户端格子的基本单位进行同步，当玩家从一个格子移动到了另外一个格子时，就发消息通知给服务器。这种方式的缺点就是：

 

1、同步的延迟。玩家从一个格子开始移动，移动到另外一个格子后，才发消息给服务器，服务器再转发给其它客户端，那其它客户端的玩家位置，总会有一点延后。

2、当网络不稳定的时候，很容易看到其它玩家不是均速的移动，好比玩家位置没动，而后一会儿瞬移到了下一个格子。

 

　　咱们采用的方式，是同步状态的变化，而后由客户端来触发服务器对大格子跨越的判断：

 

d) 当玩家点击地图上某个地方，或者改变了摇杆方向，玩家的运行状态就变化了，即向某个坐标点移动。状态变化的时候，客户端就当即给服务器发消息，而后服务器进行转发。这样若是忽略了网络的延迟，那这个角色在全部客户端上，几乎是同时开始移动。

 

　　若是移动过程当中没有其它变化，则整个移动过程当中只有一次消息同步。这里须要处理一个问题，就是服务器须要知道这个角色何时跨越了服务器的同步大格子，当角色跨越了同步大格子时，服务器就须要进行第二节里（类型一）的操做。

 

e) 如何判断角色的移动过程当中跨越了同步大格子，有的游戏里采用服务器判断的方式，即根据角色的移动速度和方向，计算出跨越的时刻，而后使用一个Timer来触发。同时若是服务器要取这个角色的当前位置，则须要经过运动公式来进行计算。这个方案相对精确一些，但比较复杂，服务器也须要为每个移动的角色设定一个Timer，对服务器的性能有所影响。

 

　　咱们采用的方式，是由客户端判断角色每移动一小段距离，而后发消息通知服务器，服务器不对这个消息进行转发，而只是判断是否跨越了大格子，同时记录下这个坐标，做为角色的当前位置。这一小段距离能够取100左右，值取得越大时，消息发送频率越小，但服务器的同步大格子跨越判断和角色当前位置就越不精确。

 

　　由于是直接同步的运行状态，因此客户端发给服务器的坐标单位是3D坐标系里单位，而不是3D坐标系格子的坐标单位。这样就更加精确，一点点距离的移动，都能准确同步。

 

f) 同步运动状态的一个问题是，若是玩家操做很频繁，好比快死了逃跑时，疯狂地点地图，这时运动状态变化的很是快，若是每一个状态的变化都同步给服务器，再加上广播，那消息量是很大的。

 

　　因此须要设置一个状态同步的最短期，当运动状态变化很快时，则将状态变化的消息缓存在客户端，同时加一个Timer跟踪。当立刻有新的状态变化消息出来时，则进行替换，同时更新Timer。当没有状态变化的消息出来时，Timer到时间了就会触发，将缓存的状态变化的消息，发给服务器。

 

　　这样经过消息缓存加上Timer的处理，既实现了运行状态同步的最短期限制，也保证了最后有效的运行状态会稍晚一点点发送给服务器。

4. 怪物的同步

　　怪物的同步在传统的端游里，是彻底由服务器的怪物AI系统触发，客户端只是纯粹的接受服务器下发的怪物状态数据。对于手机游戏里，因为手机上很难出现像PC里那样的外挂，因此怪物的AI能够考虑放在客户端触发，同时减小怪物的状态同步。详细说明以下：

 

a) 怪物的随机移动不一样步

 

　　在地图上，怪物都会有一个固定的位置。怪物没有进入战斗状态时，就会在这个固定位置的周围走来走去，随机的移动。这个随机的移动由每一个客户端本身控制，这样怪物的随机移动，就不用消息广播进行同步了。

 

　　因为客户端本身控制怪物的随机走动，因此会出现不一样客户端里，怪物位置不同的问题。但因为怪物随机移动的范围较小，因此这个问题不是很明显，在手机上是能够接受的。角色打怪时，是扇形的伤害范围，因此即便怪物坐标在不一样的客户端有点不一致，打怪的效果也是能够接受的。

 

b) 怪物的行为同步

 

　　当有角色攻击被动怪物，或者进入主动怪物的视野范围内时，怪物的AI就被这个角色所在的客户端锁定了，同时怪物进入攻击状态。攻击的判断彻底由锁定怪物AI的客户端进行处理，同时这个客户端会将这个怪物的行为上发到服务器，由服务器广播给周围的其余玩家。

 

　　怪物的AI锁定，使用抢占式，即谁最早发消息给服务器申请怪物的AI锁定，谁就得到了怪物的控制权，直到怪物死亡或脱离战斗状态。

 

　　怪物能够每进行一次攻击，客户端就发一个消息给服务器。这样作，消息仍是有点多，特别是一群怪围着几个角色进行攻击时，消息广播仍是有点多。因此能够将状态的概念向上扩大，只同步怪物在攻击哪一个玩家，而不一样步每一次的攻击，而后由每一个客户端根据怪物固定的攻击速度各自去表现。这样一个怪去攻击一个玩家，就会只有一次消息广播了。

 

c) 精英怪和BOSS怪的AI

 

　　精英怪和BOSS怪因为数量较少，并且比较重要，因此不能由客户端来申请AI控制权，而是服务器根据某种策略来控制。所使用的策略能够考虑角色的伤害值、防护值、角色与BOSS的距离远近等，根据这些因素，服务器计算出BOSS怪当前最适合攻击的对象（好比血量最少的玩家，最脆弱的法师等），而后将AI控制权发给那个客户端，由那个客户端控制攻击行为，同时经过消息让服务器同步给其余玩家。

 

　　总结：怪物的同步方式的选择，就是要尽可能减小消息的广播，同时让游戏效果在可接受的范围内。怪物AI的这个处理方式，其实是同时省去了游戏服务器的怪物AI模块（端游通常是专门用的一个进程或者另一台物理服务器来进行怪物AI的计算），从而简化了MMO游戏的开发难度，同时保证了较好的游戏体验。